JP3189268B2 - 部品実装装置 - Google Patents
部品実装装置Info
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品実装装置に関
し、特に、半導体チップなどの、小さくて薄い電子部品
をプリント基板（以下、基板という）などの被装着物上
に装着するために用いられる部品実装装置に関するもの
である。
し、特に、半導体チップなどの、小さくて薄い電子部品
をプリント基板（以下、基板という）などの被装着物上
に装着するために用いられる部品実装装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子をシリコン基板に実装
する実装装置として、例えば、特開平４−１０５５１号
公報や特開平１０−１４５０９４号公報に所載のものが
知られている。ここに紹介されている前者の実装装置で
は、透明材料で構成した吸着ノズル２に、所要の部品
１、例えば、所要の回路パターンを持った半導体チップ
１を吸着し、前記吸着ノズル２を通して、撮像手段４に
より前記吸着ノズル２に対する前記部品１の位置を検出
すると共に、制御部において、該撮像手段４からの情報
で前記部品の位置を認識し、その位置の補正値に従っ
て、移動手段で被装着物（図示せず）、例えば、基板の
所要位置に移送する際の移動量を制御し、前記部品１を
被装着物の上に載せて、前記部品１を前記被装着物に固
着する構成が採用されており、また、後者の実装装置で
は、前述の撮像手段の光学系を経由して、前記部品表面
の照明のための照明光を確保している。
する実装装置として、例えば、特開平４−１０５５１号
公報や特開平１０−１４５０９４号公報に所載のものが
知られている。ここに紹介されている前者の実装装置で
は、透明材料で構成した吸着ノズル２に、所要の部品
１、例えば、所要の回路パターンを持った半導体チップ
１を吸着し、前記吸着ノズル２を通して、撮像手段４に
より前記吸着ノズル２に対する前記部品１の位置を検出
すると共に、制御部において、該撮像手段４からの情報
で前記部品の位置を認識し、その位置の補正値に従っ
て、移動手段で被装着物（図示せず）、例えば、基板の
所要位置に移送する際の移動量を制御し、前記部品１を
被装着物の上に載せて、前記部品１を前記被装着物に固
着する構成が採用されており、また、後者の実装装置で
は、前述の撮像手段の光学系を経由して、前記部品表面
の照明のための照明光を確保している。
【０００３】このように、吸着ノズルに対する部品の吸
着位置を高精度に検出し、補正することで、正確な固着
位置を維持することは、半導体チップを基板に装着する
際などの位置合わせの上で重要なことである。一方、こ
れらの実装装置において、部品を被装着物に固着するに
は、一般に、被装着物側を加熱し、その熱で、半田など
の接着材を溶融し、前記部品を被装着物上に固着する手
段が採用されている。
着位置を高精度に検出し、補正することで、正確な固着
位置を維持することは、半導体チップを基板に装着する
際などの位置合わせの上で重要なことである。一方、こ
れらの実装装置において、部品を被装着物に固着するに
は、一般に、被装着物側を加熱し、その熱で、半田など
の接着材を溶融し、前記部品を被装着物上に固着する手
段が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱接
合の際に、被装着物側からのみ、加熱するのでは、加熱
接合の時間が掛かる上、被装着物上に複数の部品を、個
々に装着する際に、先に装着した部品が、その熱によっ
て接着材がゆるむことで、既に固着した位置からずれる
おそれがある。
合の際に、被装着物側からのみ、加熱するのでは、加熱
接合の時間が掛かる上、被装着物上に複数の部品を、個
々に装着する際に、先に装着した部品が、その熱によっ
て接着材がゆるむことで、既に固着した位置からずれる
おそれがある。
【０００５】そこで、吸着ノズルが透明材料でできてい
る点に着目し、これを透過して、部品側に光ビームによ
る輻射熱を与えて、該部品を加熱し、被装着物への加熱
と協同して、その固着個所に限定して接着材を溶融し、
固着することが考えられた。しかし、ここで問題となる
のは、通常のように、部品（半導体チップ）上の回路パ
ターンに金メッキなどが施されていると、その反射で、
部品の加熱が効果的に行えないことである。
る点に着目し、これを透過して、部品側に光ビームによ
る輻射熱を与えて、該部品を加熱し、被装着物への加熱
と協同して、その固着個所に限定して接着材を溶融し、
固着することが考えられた。しかし、ここで問題となる
のは、通常のように、部品（半導体チップ）上の回路パ
ターンに金メッキなどが施されていると、その反射で、
部品の加熱が効果的に行えないことである。
【０００６】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、吸着ノズルに部品を吸着する点に着目し、撮像手
段のための照明光を兼ねて、レーザ光を使用し、これに
よって、吸着ノズルを加熱し、その熱伝導によって、前
記部品を間接的に加熱することで、特に、装置の複雑化
をもたらさずに、高精度な部品の装着が実現できる部品
実装装置を提供することを目的とする。
ので、吸着ノズルに部品を吸着する点に着目し、撮像手
段のための照明光を兼ねて、レーザ光を使用し、これに
よって、吸着ノズルを加熱し、その熱伝導によって、前
記部品を間接的に加熱することで、特に、装置の複雑化
をもたらさずに、高精度な部品の装着が実現できる部品
実装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
光学的に歪みのない透明材料で構成した吸着ノズルに、
所要の部品を吸着し、前記吸着ノズルを通して照射した
照明光を用いて、撮像手段により前記吸着ノズルに対す
る前記部品の位置を検出すると共に、制御部において、
該撮像手段からの情報で前記部品の位置を認識し、その
位置の補正値に従って、移動手段で被装着物の所要位置
に移送する際の移動量を制御し、前記部品を被装着物上
に載せて、前記部品を前記被装着物に固着する部品実装
装置において、前記吸着ノズルの加熱のため及び前記部
品の位置の検出のためのレーザ光を発するレーザと、前
記被装着物を全体的に加熱する加熱手段とを備え、前記
照明光に代えて、前記レーザから発せられるレーザ光を
用いると共に、これと協同して、前記加熱手段によって
前記被装着物側からも加熱することで、前記部品を前記
被装着物に固着することを特徴とする。
光学的に歪みのない透明材料で構成した吸着ノズルに、
所要の部品を吸着し、前記吸着ノズルを通して照射した
照明光を用いて、撮像手段により前記吸着ノズルに対す
る前記部品の位置を検出すると共に、制御部において、
該撮像手段からの情報で前記部品の位置を認識し、その
位置の補正値に従って、移動手段で被装着物の所要位置
に移送する際の移動量を制御し、前記部品を被装着物上
に載せて、前記部品を前記被装着物に固着する部品実装
装置において、前記吸着ノズルの加熱のため及び前記部
品の位置の検出のためのレーザ光を発するレーザと、前
記被装着物を全体的に加熱する加熱手段とを備え、前記
照明光に代えて、前記レーザから発せられるレーザ光を
用いると共に、これと協同して、前記加熱手段によって
前記被装着物側からも加熱することで、前記部品を前記
被装着物に固着することを特徴とする。
【０００８】この場合、前記レーザから発せられるレー
ザ光を、前記撮像手段の光学系と同軸で、前記吸着ノズ
ルに入射する入射手段と、前記レーザ光から前記撮像手
段を保護するためのフィルタを、少なくとも前記光学系
に設けるとよい。また、好ましい実施の形態として、前
記レーザとしてＣＯ2レーザを用いること、前記吸着ノ
ズルの材料として、透明な耐熱性部材を用いること、更
には、前記耐熱性部材が、石英ガラスであることが有効
である。
ザ光を、前記撮像手段の光学系と同軸で、前記吸着ノズ
ルに入射する入射手段と、前記レーザ光から前記撮像手
段を保護するためのフィルタを、少なくとも前記光学系
に設けるとよい。また、好ましい実施の形態として、前
記レーザとしてＣＯ2レーザを用いること、前記吸着ノ
ズルの材料として、透明な耐熱性部材を用いること、更
には、前記耐熱性部材が、石英ガラスであることが有効
である。
【０００９】従って、半田などの接着材を加熱、溶融
し、その後、固化することにより、基板上に半導体チッ
プを個々に固着する際など、被装着物上に部品を装着す
る時に、既に固着した部品の位置をずらすことなく、高
精度で、高能率に部品の実装が行えることになる。
し、その後、固化することにより、基板上に半導体チッ
プを個々に固着する際など、被装着物上に部品を装着す
る時に、既に固着した部品の位置をずらすことなく、高
精度で、高能率に部品の実装が行えることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して、具体的に説明する。ここで符号１は、そ
の上面に金メッキによって回路パターンを形成した半導
体チップなどの部品であり、符号２は、真空引きによる
吸着力で部品１を吸着保持する吸着ノズルである。この
吸着ノズル２は、キャリア１３上に搭載された真空ポン
プなどの吸着力発生源３に連通されており、特に、本発
明では、光学的に歪みのない透明部材であり、かつ耐熱
性を備える、例えば、石英ガラスなどにより構成されて
いる。
面を参照して、具体的に説明する。ここで符号１は、そ
の上面に金メッキによって回路パターンを形成した半導
体チップなどの部品であり、符号２は、真空引きによる
吸着力で部品１を吸着保持する吸着ノズルである。この
吸着ノズル２は、キャリア１３上に搭載された真空ポン
プなどの吸着力発生源３に連通されており、特に、本発
明では、光学的に歪みのない透明部材であり、かつ耐熱
性を備える、例えば、石英ガラスなどにより構成されて
いる。
【００１１】なお、この実施の形態では、上述のキャリ
ア１３は、水平面座標系に沿って吸着ノズル２を移動す
る移動手段としてのＸＹステージ１０および垂直座標系
に沿って吸着ノズル２を移動する移動手段としてのＺス
テージ１１を具備しており、これらは、ＸＹＺステージ
コントローラ（制御部）１２からの制御信号で、駆動制
御される。
ア１３は、水平面座標系に沿って吸着ノズル２を移動す
る移動手段としてのＸＹステージ１０および垂直座標系
に沿って吸着ノズル２を移動する移動手段としてのＺス
テージ１１を具備しており、これらは、ＸＹＺステージ
コントローラ（制御部）１２からの制御信号で、駆動制
御される。
【００１２】また、ＣＣＤカメラなどの撮像手段４によ
り、部品供給個所（図示せず）において吸着された、吸
着ノズル２に対する部品１の位置を検出すると共に、前
記制御部において、撮像手段４からの情報で部品１の位
置を認識する認識ユニット５を備えており、これによっ
て、その位置の補正値（吸着ノズル２の基準位置と部品
１の基準位置とのずれによる補正データ）に従って、前
述の移動手段で被装着物としての基板８の所要位置に移
送する際の移動量を制御し、部品１を基板８上に載せ
て、半田などの接着材を介して、部品１を基板８に固着
する。
り、部品供給個所（図示せず）において吸着された、吸
着ノズル２に対する部品１の位置を検出すると共に、前
記制御部において、撮像手段４からの情報で部品１の位
置を認識する認識ユニット５を備えており、これによっ
て、その位置の補正値（吸着ノズル２の基準位置と部品
１の基準位置とのずれによる補正データ）に従って、前
述の移動手段で被装着物としての基板８の所要位置に移
送する際の移動量を制御し、部品１を基板８上に載せ
て、半田などの接着材を介して、部品１を基板８に固着
する。
【００１３】この際、撮像手段４のための照明光に代え
て、吸着ノズル２を加熱する加熱手段を兼ねるレーザを
用いると共に、これと協同して、基板８側からも加熱す
ることで、部品１を基板８に個別に固着する。このため
に、加熱手段として、ＣＯ2レーザ６を用意する。ここ
で、ＣＯ2 レーザを用いるのは、レーザ光が石英ガラス
などの吸着ノズル２の材料に吸収されやすいからであ
る。すなわち、レーザ光を照射することにより、吸着ノ
ズル２を加熱することができ、そこからの伝導熱により
部品１を加熱することができる。従って、吸着ノズル２
を加熱するのに都合のよいレーザであれば、他のものを
採用してもよい。
て、吸着ノズル２を加熱する加熱手段を兼ねるレーザを
用いると共に、これと協同して、基板８側からも加熱す
ることで、部品１を基板８に個別に固着する。このため
に、加熱手段として、ＣＯ2レーザ６を用意する。ここ
で、ＣＯ2 レーザを用いるのは、レーザ光が石英ガラス
などの吸着ノズル２の材料に吸収されやすいからであ
る。すなわち、レーザ光を照射することにより、吸着ノ
ズル２を加熱することができ、そこからの伝導熱により
部品１を加熱することができる。従って、吸着ノズル２
を加熱するのに都合のよいレーザであれば、他のものを
採用してもよい。
【００１４】なお、このレーザ６からのレーザ光が撮像
手段４に熱的影響を与えないように、ハーフミラー、そ
の他の光学系によるフィルタ７を撮像手段４の光学系に
設けて、撮像手段４の保護を図っている。また、図中、
符号９は基板８を位置決めする基台であり、ここには、
基板８を全体的に加熱する加熱手段（図示せず）が設け
られており、部品１を基板８に固着するための、接着材
の溶融、軟化をもたらさない程度の制限で、温度管理さ
れている。
手段４に熱的影響を与えないように、ハーフミラー、そ
の他の光学系によるフィルタ７を撮像手段４の光学系に
設けて、撮像手段４の保護を図っている。また、図中、
符号９は基板８を位置決めする基台であり、ここには、
基板８を全体的に加熱する加熱手段（図示せず）が設け
られており、部品１を基板８に固着するための、接着材
の溶融、軟化をもたらさない程度の制限で、温度管理さ
れている。
【００１５】このような構成では、撮像手段４を用いて
吸着ノズル２に対する部品１の位置検出を行い、この際
に検出した補正値で、制御部１２を働かせ、移動手段、
即ち、ＸＹステージ１０、Ｚステージ１１を動作して、
基板８の所要位置に正確に部品２を位置付けることがで
きる。そして、基板８側からの加熱と、吸着手段２から
の熱伝導による部品１の加熱とで、その部品１について
の接着材の溶融を達成できるので、その間に、既に基板
８上に固着された他の部品の固着状態を弛める、即ち、
その個所での接着材の再溶融、軟化を避けることがで
き、高精度で、高能率な部品の実装作業が実現できる。
吸着ノズル２に対する部品１の位置検出を行い、この際
に検出した補正値で、制御部１２を働かせ、移動手段、
即ち、ＸＹステージ１０、Ｚステージ１１を動作して、
基板８の所要位置に正確に部品２を位置付けることがで
きる。そして、基板８側からの加熱と、吸着手段２から
の熱伝導による部品１の加熱とで、その部品１について
の接着材の溶融を達成できるので、その間に、既に基板
８上に固着された他の部品の固着状態を弛める、即ち、
その個所での接着材の再溶融、軟化を避けることがで
き、高精度で、高能率な部品の実装作業が実現できる。
【００１６】なお、この際に、予め、部品１と基板８と
のＺ座標系での距離を短くしておくように配慮すれば、
Ｚ座標系での動きによるＸＹ座標系での動作誤差を非常
に小さく抑えることができる。これは、基板８上での部
品１の位置決めの精度向上にもなる。
のＺ座標系での距離を短くしておくように配慮すれば、
Ｚ座標系での動きによるＸＹ座標系での動作誤差を非常
に小さく抑えることができる。これは、基板８上での部
品１の位置決めの精度向上にもなる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、表
面に金メッキなどの回路パターンを持つ半導体チップな
どの部品を、基板などの被装着物に位置決めし、固着す
る場合に、撮像手段による位置検出により、高い精度で
部品の位置決めが可能であり、しかも、複雑な構成を加
えることなく、吸着ノズルからの熱伝導で、部品側から
の効率的な加熱ができ、被装着物側からの加熱と協同す
ることにより、高効率な部品の実装作業が実現でき、こ
の際に、既に被装着物に固着された部品の位置ずれを起
こすこともないなどの効果が得られる。
面に金メッキなどの回路パターンを持つ半導体チップな
どの部品を、基板などの被装着物に位置決めし、固着す
る場合に、撮像手段による位置検出により、高い精度で
部品の位置決めが可能であり、しかも、複雑な構成を加
えることなく、吸着ノズルからの熱伝導で、部品側から
の効率的な加熱ができ、被装着物側からの加熱と協同す
ることにより、高効率な部品の実装作業が実現でき、こ
の際に、既に被装着物に固着された部品の位置ずれを起
こすこともないなどの効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態による部品実装装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】従来技術の部品実装装置を示す側断面図であ
る。
る。
１ 部品（半導体チップ） ２ 吸着ノズル ３ 吸着力発生源 ４ 撮像手段（ＣＣＤカメラ） ５ 認識ユニット ６ レーザ（ＣＯ2 レーザ） ７ フィルタ ８ 被装着物（基板） ９ 基台 10 ＸＹステージ 11 Ｚステージ 12 ＸＹＺステージコントローラ 13 キャリア
Claims (5)
- 【請求項１】 光学的に歪みのない透明材料で構成した
吸着ノズルに、所要の部品を吸着し、前記吸着ノズルを
通して照射した照明光を用いて、撮像手段により前記吸
着ノズルに対する前記部品の位置を検出すると共に、制
御部において、該撮像手段からの情報で前記部品の位置
を認識し、その位置の補正値に従って、移動手段で被装
着物の所要位置に移送する際の移動量を制御し、前記部
品を被装着物上に載せて、前記部品を前記被装着物に固
着する部品実装装置において、前記吸着ノズルの加熱の
ため及び前記部品の位置の検出のためのレーザ光を発す
るレーザと、前記被装着物を全体的に加熱する加熱手段
とを備え、前記照明光に代えて、前記レーザから発せら
れるレーザ光を用いると共に、これと協同して、前記加
熱手段によって前記被装着物側からも加熱することで、
前記部品を前記被装着物に固着することを特徴とする部
品実装装置。 - 【請求項２】 前記レーザから発せられるレーザ光を、
前記撮像手段の光学系と同軸で、前記吸着ノズルに入射
する入射手段と、前記レーザ光から前記撮像手段を保護
するためのフィルタを、少なくとも前記光学系に設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。 - 【請求項３】 前記レーザとしてＣＯ2レーザを用いた
ことを特徴とする請求項１または２記載の部品実装装
置。 - 【請求項４】 前記吸着ノズルの材料として、透明な耐
熱性部材を用いたことを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載の部品実装装置。 - 【請求項５】 前記耐熱性部材は、石英ガラスであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の部品実装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894798A JP3189268B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 部品実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894798A JP3189268B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 部品実装装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000059098A JP2000059098A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3189268B2 true JP3189268B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=16727836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21894798A Expired - Fee Related JP3189268B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 部品実装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189268B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107734957A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 广州煌牌自动设备有限公司 | 一种集成定位识别相机的贴片头部装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6180534A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-24 | Toshiba Corp | 光デイスク基板の張り合せ方法 |
| JP4617607B2 (ja) * | 2001-06-04 | 2011-01-26 | 日本電気株式会社 | 電子部品位置決め装置およびその方法 |
| JP2014187116A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Sharp Corp | ダイボンディング装置およびダイボンディング方法 |
| WO2015151137A1 (ja) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | ダイトロンテクノロジー株式会社 | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
| KR101592530B1 (ko) | 2014-04-11 | 2016-02-05 | 한국영상기술(주) | 고속 레이저 솔더링 장치 및 고속 레이저 솔더링 방법 |
| CN104139395A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-12 | 东莞市顺如电子科技有限公司 | 一种检测机器人 |
| JP6110931B1 (ja) * | 2015-12-24 | 2017-04-05 | アルファーデザイン株式会社 | 部品実装装置 |
| KR101858665B1 (ko) * | 2016-03-18 | 2018-05-17 | 주식회사 휴템 | 기판 가접합 장치, 이를 이용한 기판 접합 시스템 및 기판 접합 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556918B2 (ja) | 1990-01-22 | 1996-11-27 | 松下電器産業株式会社 | Ｉｃ部品実装方法及びその装置 |
-
1998
- 1998-08-03 JP JP21894798A patent/JP3189268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556918B2 (ja) | 1990-01-22 | 1996-11-27 | 松下電器産業株式会社 | Ｉｃ部品実装方法及びその装置 |
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| CN107734957A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 广州煌牌自动设备有限公司 | 一种集成定位识别相机的贴片头部装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000059098A (ja) | 2000-02-25 |
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